03 第三章 碳水化合物.ppt

第1页：第三章 碳水化合物

Chapter 3 Carbohydrates碳水化合物

第2页：本章提要

• 本章提要
• 重点：
• 食品在储藏加工条件下糖类化合物的美拉德褐变反应及其对食品营养，感观性状和安全的影响；淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用；功能性低聚糖简介；
• 难点：
• 糖类化合物的结构与功能间的关系。

第3页：本章目录

Content3.1 Introduction3.2 Structure of Carbohydrates3.3 Reactions of Carbohydrates3.4 Function Monosaccharides and Oligosaccharides3.5 Starch3.6 Polysaccharides

第4页：碳水化合物的定义

碳水化合物(Carbohydrates)也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的。3.1 Introduction多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物的总称。

第5页：3.1.1 按组成分类

• 3.1.1 分类Classification（1）按组成分
• 单糖(Monosaccharides)：不能再被水解的多羟基醛或酮，是碳水化合物的基本单位。eg：果糖fructose，半乳糖galactose.
• 低聚糖（寡糖）(Oligosaccharides)由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。eg：麦芽糖maltose，乳糖lactose，Isomalto-Oligo

第6页：多糖的分类

多糖(Polysaccharides)：由许多单糖分子缩合而成。①根据多糖的组成分类均多糖：指只有一种单糖组成的多糖，如淀粉，纤维素等。杂多糖：指由两种或两种以上的单糖组成的多糖，如香菇多糖等。

第7页：纯粹多糖与复合多糖

②根据是否含有非糖基团纯粹多糖：不含有非糖基团的多糖，也就是一般意义上的多糖；复合多糖：含有非糖基团的多糖，如糖蛋白、糖脂等。

第8页：构成多糖与功能多糖

③根据多糖的生物学功能来分类构成多糖：组成生物体的多糖。功能多糖：在生物体中起信号传导、生物信息识别等功能的多糖。

第9页：糖工程与多糖时代

糖工程、多糖时代:美国每隔二年召开一次“糖工程”会议。在1993年首届“糖工程”会议上，著名的糖生物学家、会议主持人Hart说，生物化学中最后一个重大的前沿，糖生物学的时代正在加速来临。糖生物学之所以落后于基因和蛋白质的研究，在于以前研究人员缺乏研究糖类分子的有效工具，以及糖分子本身的复杂性。

第10页：碳水化合物的分布与含量

Carbohydratescomprise more than 75% of the dry matter of Plants. eg: corn,vegetable, fruit, and so on.Monosaccharides & Oligasaccharidesis usually found in the vegetable and fruit .Polysaccharides can mainly be found in corn , seed, root, stem plants.3.1.2 食品中的糖类化合物（见表1）

第11页：食品中糖类化合物含量表

表1食品中的糖类化合物产品总糖量单糖和双糖多糖苹果14.5葡萄糖1.17 果糖6.04 蔗糖3.78淀粉1.5纤维素1.0葡萄17.3葡萄糖2.09 果糖2.40 蔗糖4.25纤维素0.6胡萝卜9.7葡萄糖2.07 果糖1.09 蔗糖4.25淀粉7.8甜玉米22.1蔗糖12-17纤维素0.7甘薯26.3葡萄糖0.87 蔗糖2-3淀粉14.65纤维素0.7肉葡萄糖0.1 糖原0.1

第12页：碳水化合物的生理功能

• 提供人类能量的绝大部分
• 提供适宜的质地、口感和甜味（如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂）
• 有利于肠道蠕动，促进消化（如纤维素被称为膳食纤维，低聚糖可促小孩肠道双歧杆菌生长，促消化)3.1.3 食品中碳水化合物的作用

第13页：3.2 单糖与双糖目录

3.2.1 单糖（Monosaccharides）3.2.2 单糖、双糖在食品应用方面的物理性质3.2.3 糖苷(Glycosides)3.2 糖类化合物的结构（Structure of Carbohydrates）

第14页：单糖的链式结构

3.2.1 单糖（Monosaccharides）（1）链式结构醛糖C4 差向异构C2差向异构（除C1外手性构型有差别的糖都称为差向异构体）

第15页：酮糖的差向异构

酮糖C5差向异构（最高碳数手性碳上的羟基在右为D-糖）

第16页：单糖的环状结构

（2）环状结构

第17页：己糖的构象

（3）己糖构象构象是由原子基团围绕单糖旋转一定位置而形成的。己糖可以形成呋喃型和吡喃型

第18页：己糖的船式与椅式构象

己糖一般由船式和椅式两种构象

第19页：单糖双糖的甜度

• 3.2.2 单糖、双糖在食品应用方面的物理性质1）甜度各种单糖或双糖的相对甜度为：蔗糖1.0，果糖1.5，葡萄糖0.7，半乳糖0.6，麦芽糖0.5，乳糖0.4。2）溶解度常见的几种糖的溶解度如下：果糖78.94%，374.78g/100g 水
• 蔗糖66.60%，199.4g/100g水
• 葡萄糖46.71%，87.67g/100g 水。

第20页：糖的溶解度

在室温下葡萄糖的溶解度较低，其渗透压不足以抑制微生物的生长，贮藏性差，工业上一般在较高温度下55℃（70%），不会结晶，贮藏性好。一般说来糖浓度大于70%就可以抑制微生物的生长。果汁和蜜饯类食品就是利用糖作为保藏剂的。

第21页：单糖双糖的结晶性

213 ）结晶性就单糖和双糖的结晶性而言：蔗糖>葡萄糖>果糖和转化糖。淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，自身不能结晶并能防止蔗糖结晶。

第22页：硬糖生产中蔗糖结晶问题

在生产硬糖时不能完全使用蔗糖，当熬煮到水分含量到3%以下时，蔗糖就结晶，不能得到坚硬、透明的产品。一般在生产硬糖时添加一定量的（30%-40%）的淀粉糖浆。

第23页：硬糖添加淀粉糖浆的优点

在生产硬糖时添加一定量淀粉糖浆的优点是：（1）不含果糖，不吸湿，糖果易于保存；（2）糖浆中含有糊精，能增加糖果的韧性；（3）糖浆甜味较低，可缓冲蔗糖的甜味，使糖果的甜味适中。

第24页：糖的吸湿性与保湿性

4）吸湿性和保湿性吸湿性：糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的情况。保湿性：指糖在较高空气湿度下吸收水分在较低空气湿度下散失水分的性质。

第25页：单糖双糖吸湿性顺序

对于单糖和双糖的吸湿性为：果糖、转化糖>葡萄糖、麦芽糖>蔗糖。对于生产硬糖要求生产材料的吸湿性低，如蔗糖；对于生产软糖的材料要求吸湿性要高，如转化糖和果葡糖浆。

第26页：糖溶液的渗透性

5）渗透性相同百分浓度下，溶质分子的分子质量越小，溶液的摩尔浓度就越大，溶液的渗透压就越大，食品的保存性就越高。对于蔗糖来说：50%可以抑制酵母的生长，65%可以抑制细菌的生长，80%可以抑制霉菌的生长。

第27页：糖溶液的冰点降低

6）冰点降低当在水中加入糖时会引起溶液的冰点降低。糖的浓度越高，溶液冰点下降的越大。相同浓度下对冰点降低的程度，葡萄糖>蔗糖>淀粉糖浆。

第28页：淀粉糖浆与蔗糖混合的冰点降低

生产糕点类冰冻食品时，混合使用淀粉糖浆和蔗糖，可节约用电（淀粉糖浆和蔗糖的混合物的冰点降低较单独使用蔗糖小），利用低转化度的淀粉糖浆还可以促进冰晶细腻，粘稠度高，甜味适中。

第29页：糖类的抗氧化性

7）抗氧化性糖类的抗氧化性实际上是由于糖溶液中氧气的溶解度降低而引起的。

第30页：糖溶液的粘度

8）粘度对于单糖和双糖，在相同浓度下，溶液的粘度有以下顺序：葡萄糖、果糖<蔗糖<淀粉糖浆

第31页：温度对糖液粘度的影响

且淀粉糖浆的粘度随转化度的增大而降低。与一般物质溶液的粘度不同，葡萄糖溶液的粘度随温度的升高而增大，但蔗糖溶液的粘度则随温度的增大而降低。根据糖类物质的粘度不同，在产品中选用糖类时就要加以考虑，如清凉型的就要选用蔗糖，果汁、糖浆等则选用淀粉糖浆。

第32页：3.2.3 糖苷

3.2.3 糖苷(Glycosides)是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的-OH、-NH2、-SH（巯基）等发生缩合反应而得的化合物。

第33页：糖苷的组成与性质

(1) 组成糖和配基（非糖部分）(2) 性质①无变旋现象②无还原性③酸中水解，碱中可稳定存在④吡喃糖苷环比呋喃糖苷稳定

第34页：糖苷的生物活性

(3)生物活性许多糖苷仅存在于植物中，表现出一定的生物活性。如：黄豆苷（大豆，葛根中含有)）可以促进血液循环，提高脑血流量，对心血管疾病有显著疗效，治冠心病，脑血栓。银杏中的有效成分：银杏黄酮醇苷，具有扩张冠状血管，改善血液循环

第35页：生氰糖苷的毒性

(4)糖苷的毒性某些生氰糖苷在体内转化为氢氰酸，使人体中毒。如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成HCN等。杏、木薯、马利豆等。

第36页：3.3 低聚糖

• 3.3 低聚糖Oligosaccharides
• 1.麦芽糖、蔗糖、乳糖结构2. 环状糊精Cyclodextrin（ＣＤ）

第37页：低聚糖的种类

一般由２－１０个糖基构成，较重要的低聚糖有：蔗糖、麦芽糖、乳糖、饴糖、麦芽糊精和环状糊精（沙丁格糊精）1.麦芽糖、蔗糖、乳糖结构

第38页：环状糊精的结构

2. 环状糊精Cyclodextrin（ＣＤ）由环状α－D－吡喃葡萄糖苷构成。聚合度为6、7、8，分别成为α、β、γ－环状糊精。环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。

第39页：环状糊精的应用领域

①医学如用环状糊精包接前列腺素的试剂、注射剂，卞基青霉素-β-环糊精。②农业应用在农药上。③食品行业做增稠剂，稳定剂，提高溶解度（做乳化剂），掩盖异味等。Suntoryltcl已获得粉状醇饮料的应用专利。

第40页：环状糊精在食品保鲜与除异味中的应用

A.食品保鲜将ＣＤ和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。B.除去食品的异味鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CD包接可除去。C.作为固体果汁和固体饮料酒的载体。食品行业

第41页：环状糊精在化妆品等方面的应用

④化妆品作乳化剂，提高其稳定性，减轻对皮肤的刺激作用。⑤其它方面香精包含在环状糊精制成的粉末，而混合到热塑性塑料中，可制成各种加香塑料(玩具及工艺品)。如tide（汰渍）洗衣粉留香，CD包接香精后添加到洗衣粉中。

第42页：低聚糖的功能

低聚糖的功能（1）赋予风味褐变产物赋予食品特殊风味。如，麦芽酚、异麦芽酚、乙基麦芽酚（2）特殊功能增加溶解性：如环状糊精，麦芽糊精稳定剂：糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂（3）保健功能低聚（果）糖可促进小孩肠道双歧杆菌生长，促消化。

第43页：蔗糖水解与转化糖的形成

1）水解反应——转化糖的形成C12H22O11+H2O → C6H12O6+C6H12O6蔗糖（左旋）H＋/转化酶→果糖、葡萄糖（右旋）蔗糖在酶或酸的水解作用下形成的产物叫做转化糖。所谓转化是指水解前后溶液的旋光度从左旋转化到右旋。酶是β-葡萄糖苷酶和β-果糖苷酶。3.4 单糖在食品加工中的化学反应

第44页：碱对糖的作用

442 ）碱作用糖在碱性环境中不稳定，易发生变旋现象（异构化）和分解反应。这个反应受溶液温度、糖种类及浓度、碱的种类及浓度，以及作用的时间等因素。用碱处理淀粉糖浆，使葡萄糖部分异构化生成果糖，从而形成果葡糖浆（人造蜂蜜），此产物与蜂蜜的风味极为相似，但维生素的含量不及蜂蜜。果葡糖浆的强吸湿性使其可以作为面包、糕点的保湿剂，其质地松软，但这类产品不宜使用于酥脆食品和硬糖中。

第45页：酸对糖的作用

3）酸的作用在室温下稀酸对单糖的稳定性无影响。酸对糖的作用与酸的种类、浓度、反应温度紧密相关。

第46页：糖的复合反应

在不同条件下可发生如下反应：①复合反应：如2C6H12O6→C12H22O12+H2O，不同酸对此反应的催化程度依次为盐酸>硫酸>草酸②脱水反应：戊糖（加热和酸性条件）→糠醛；己糖（加热和酸性条件）→5-羟基糠醛→（分解）甲酸等→（聚合）有色物质。

第47页：褐变反应的类型

474 ）褐变反应（Browning Reaction）氧化褐变(酶褐变): 以多酚氧化酶催化,使酚类物质氧化为醌。非氧化褐变(非酶褐变）:焦糖化反应(Phenomena of Caramelization)麦拉德褐变反应(Maillard Reaction)在无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，生成焦糖的过程，称为焦糖化。

第48页：焦糖化反应现象

• ①焦糖化现象（Phenomena of Caramelization)
• A.焦糖化反应产生色素的过程糖经强热处理可发生两种反应分子内脱水向分子内引入双键，然后裂解产生一些挥发性醛、酮，经缩合、聚合生成深色物质。生成焦糖或酱色环内缩合或聚合裂解产生的挥发性的醛、酮经缩合或聚合—产生深色物质。

第49页：焦糖化反应条件与催化剂

• B.反应条件催化剂：铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。无水或浓溶液，温度150-200℃
• C.性质焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在pH3.0-6.9，甚至低于pH3，粘度100-3000cp，浓度在33-38波美度，pH在2.6-5.6较好。

第50页：三种焦糖色素及用途

D.三种焦糖色素及用途NH4HSO3催化耐酸焦糖色素（可用于可口可乐料）(NH4)2SO4催化啤酒美色剂加热固态焙烤食品用焦糖色素

第51页：美拉德褐变反应

②美拉德褐变反应(Maillard Reaction) Common browning of foods on heating or on storage is usually due to a chemical reactionbetween reducing sugars, mainly D-glucose, and afree amino acid or a free amino acid that is part ofa protein chain. This reaction is called theMaillard reaction .

第52页：美拉德反应的三个阶段

• A. 反应机理（过程）：反应分为三个阶段
• 开始和引发阶段a. 氨基和羰基缩合b. Amadori分子排叠
• 中间阶段c. 糖脱水d. 糖裂解e. 氨基酸降解
• 后期f. 醇、醛缩合g. 胺—醛缩合褐色色素

第53页：葡基胺的形成

羰基碳原子受到氨基氮原子的孤对电子的亲核攻击，失水闭环形成葡基胺(glycosylamine)

第54页：Amadori重排

葡基胺经Amadori重排反应生成1-氨基-2酮糖

第55页：

第56页：美拉德反应的条件与产物

• B.条件：氨基酸和还原糖及少量的水参与C.产物：色素（类黑精）风味化合物：如麦芽酚、乙基麦芽酚、异麦芽酚D.特点:随着反应的进行，pH值下降(封闭了游离的氨基)，还原能力上升（还原酮产生）
• 420nm-490nm 处有吸收
• 褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。

第57页：糖的种类对美拉德反应的影响

• E. 影响Maillard反应因素
• 糖的种类及含量a. 五碳糖>六碳糖b. 单糖>双糖c. 还原糖含量与褐变成正比
• 氨基酸及其它含氨物种类a. 含S-S，S-H不易褐变b. 有吲哚，苯环易褐变c. 碱性氨基酸易褐变d. 氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变

第58页：温度、水分与pH对褐变的影响

• 温度升温易褐变
• 水分褐变需要一定水分
• pH值pH4-9范围内，随着pH上升，褐变上升当pH≤4时，褐变反应程度较轻微pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重
• 金属离子和亚硫酸盐
• 氧（间接因素）
• Ca 处理抑制Maillard反应

第59页：美拉德反应对食品品质的影响

• F. Maillard反应对食品品质的影响
• 不利方面营养损失，特别是必须氨基酸损失严重。产生某些致癌物质。
• 有利方面褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。

第60页：抑制美拉德反应的措施

• G. Maillard反应在食品加工的应用a. 抑制Maillard反应
• 注意选择原料如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖。
• 保持低水分蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。如SiO2等。
• 应用SO2硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。

第61页：抑制褐变的原料选择与低pH处理

• 保持低pH值常加酸，如柠檬酸，苹果酸。
• 其它的处理热水烫漂除去部分可溶固形物，降低还原糖含量。冷藏库中马铃薯加工时回复处理(Reconditioniny)
• 钙处理如马铃薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防止褐变，产品白度大大提高。

第62页：利用美拉德反应生产风味

• b.利用Maillard反应在面包生产，咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油等生产中。
• 产生特殊风味，香味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质。
• 控制原材料核糖+ 半胱氨酸：烤猪肉香味核糖+ 谷胱甘肽：烤牛肉香味

第63页：温度与底物对风味形成的影响

• 控制温度葡萄糖+ 缬氨酸100-150 ℃ 烤面包香味180 ℃ 巧克力香味木糖+酵母水解蛋白90 ℃ 饼干香型160 ℃ 酱肉香型
• 不同加工方法水煮125种香气75种香气烘烤250种香气150种香气（土豆）（大麦）

第64页：斯特勒克降解反应

③斯特勒克（Streker）降解反应在褐变反应中有二氧化碳的放出二氧化碳产生的原因（过程）在二羰基化合物存在下，氨基酸可发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基则转移到二羰基化合物上（该反应称为斯特勒克降解反应）。通过同位素示踪法，发现斯特勒克降解反应在褐变反应体系中即使不是唯一的，也是主要的产生二氧化碳的来源。

第65页：多糖概述

1.多糖的来源、组成、结构、性质及在食品加工中的应用是大分子聚合物，聚合度由2０到几千，常见多糖有淀粉，纤维素，半纤维素，果胶，瓜尔豆胶等等。3.5 多糖（Polysaccharides）

第66页：多糖的水解反应

2. Chemistry property ofCarbohydrates水解反应：多糖在酸或酶的作用下，可水解生成单糖或低聚糖。

第67页：

第68页：结构对水解速度的影响

• 影响水解反应的因素
• A.结构
• Α-异头物水解速度>β-异头物
• 呋喃糖苷水解速度> 吡喃糖苷
• α-D糖苷水解速度> β-D糖苷糖苷键的连接方式α-D: 1→6 < 1 →2 < 1→4 < 1 →3β -D: 1→6 < 1→4 < 1→3 < 1→2聚合度（DP）大小水解速度随着DP增大而明显减小

第69页：温度与酸度对水解的影响

B.环境温度：温度提高，水解速度急剧加快。酸度:单糖在pH3~7范围内稳定；糖苷键在碱性介质中相当稳定，但在酸性介质中易降解。

第70页：淀粉粒的形状与大小

（1）淀粉粒的特性淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。形状圆形、椭圆形、多角形等。大小0.001~0.15毫米之间，马铃薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。晶体结构用偏振光显微镜观察及X-射线研究，能产生双折射及X衍射现象。3.6 淀粉Starch

第71页：原淀粉与微细化淀粉显微照片

原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片

第72页：淀粉的光学显微镜照片

淀粉光学显微镜照片

第73页：

第74页：直链淀粉与支链淀粉

• （2）淀粉的结构
• 直链淀粉（Amylose）
• 支链淀粉（Amylopectin）

第75页：淀粉的溶解性

（3）淀粉的物理性质纯支链淀粉能溶于冷水中，而直链淀粉不能：直链淀粉能溶于热水。（4）化学性质无还原性遇碘呈蓝色，加热则蓝色消失，冷后呈蓝色。水解：酶解酸解

第76页：淀粉的糊化

（5）淀粉的糊化（Gelatinization）①糊化淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。②糊化温度指双折射消失时的温度。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。

第77页：影响糊化的因素

③影响糊化的因素结构：直链淀粉小于支链淀粉。Aw：Aw提高，糊化程度提高。糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。脂类：脂类可与淀粉。

第78页：脂类与酸度对糊化的影响

• 脂类：脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。酸度：pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低（故高酸食品的增稠需用交联淀粉）
• pH 4-7时，几乎无影响
• pH =10时，糊化速度迅速加快，但在食品中意义不大。

第79页：淀粉酶对糊化的影响

淀粉酶：在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解（稀化），淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。故新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。

第80页：糊化特性在方便食品中的应用

④淀粉糊化性质的应用“即食”型方便食品“方便面”、“方便米饭”：应糊化后瞬时干燥。

第81页：淀粉的老化

（6）淀粉的老化(Retrogradation)①老化淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象，被称为淀粉的老化。实质是糊化的后的分子又自动排列成序，形成高度致密的、结晶化的、不溶解性分子微束。

第82页：影响淀粉老化的因素

• ②影响淀粉老化的因素
• 温度：2~4℃，淀粉易老化；>60℃或<-20℃，不易发生老化；
• 含水量：含水量30~60%，易老化。含水量过低（10%）或过高均不易老化；
• 结构：直链淀粉比支链淀粉易老化（粉丝）聚合度n中等的淀粉易老化；淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化；
• 共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化，多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化作用。

第83页：变性淀粉的定义与种类

• （7）变性淀粉及其应用
• 变性淀粉天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理，使某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被称为变性淀粉.
• 变性淀粉种类
• 物理变性
• 化学变性

第84页：物理变性与α-淀粉

• ①物理变性只使淀粉的物理性质发生改变. 如：
• α-淀粉：将糊化后淀粉迅速干即得.
• α-淀粉应用：家用洗涤剂，鳗鱼饲料。

第85页：氧化淀粉与化学变性

• ②化学变性：利用化学方法进行变性
• 氧化淀粉淀粉分子中的羟基能够被次氯酸钠、双氧水、臭氧等氧化物氧化为羧基。优点：粘度低，不易凝冻。用途：做增稠剂和糖果成型剂.
• 酸降解淀粉用H2SO4、HCl，使淀粉降解.优点：粘度低、老化性大、易皂化。用途：用于软糖、果冻、糕点生产。

第86页：淀粉衍生物的类型

• 淀粉衍生物（淀粉脂、淀粉醚、交联淀粉）淀粉脂：如淀粉磷酸酯（磷酸淀粉）淀粉醚：如羟甲基淀粉（CMS)交联淀粉：淀粉在交联剂（甲醛)作用下结合成更大分子。
• 淀粉的接枝共聚物淀粉可以与聚乙烯，聚苯乙烯，聚乙烯醇共混制成淀粉塑料。淀粉塑料有一定的生物降解性，对解决塑料制品造成的“白色污染”有很大的意义。

第87页：纤维素的结构与作用

3.7淀粉以外的多聚糖（1）纤维素纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，对植物性食品的质地影响较大.①结构由β-(1-4)-D-吡喃葡萄糖单位构成。为线性结构，由无定型区和结晶区构成。

第88页：纤维素的性质

• ②性质
• 不溶于水
• 无还原性
• 水解比淀粉困难得多，需用浓酸或稀酸在一定压力下长时间加热水解。
• 人体不能产生分解纤维素的酶。一些食草动物可以消化纤维素。

第89页：羧甲基纤维素的应用

• ③改性纤维素
• 羧甲基纤维素(CMC) 可与蛋白质形成复合物，有助于蛋白质食品的增溶，在馅饼、牛奶、蛋糊及布丁中作增稠剂和粘接剂。由于羧甲基纤维素对水的结合容量大，在冰淇淋和其它冷冻食品中，可阻止冰晶的形成。防止糖果，糖浆中产生糖结晶，增加蛋糕等烘烤食品的体积，延长食品的货架期。
• 甲基纤维素
• 优点：热胶凝性、保湿性好。
• 用途：保湿剂、增稠剂、稳定剂。

第90页：微晶纤维素的制备与应用

微晶纤维素（Microcrystalline cellulose)用稀酸处理纤维素，可以得到极细的纤维素粉末，称为微晶纤维素。在疗效食品中作为无热量填充剂。

第91页：半纤维素的组成

（2）半纤维素(Hemicellulose)一些与纤维素一起存在于植物细胞壁中的多糖物质总称。构成半纤维素单体的有：葡萄糖，果糖，甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李糖及糖醛酸。（3）果胶物质(Pectin Substance)①结构：D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4苷键相连，通常以部分甲酯化存在，即果胶。

第92页：果胶按酯化度的分类

• ②分类以酯化度分类
• 原果胶
• 果胶
• 果胶酸酯化度：D-半乳糖醛酸残基的酯化数占D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。
• 果胶酸：(Pectic acid)

第93页：原果胶的特点

• 原果胶：(protopectin）未成熟的果实和蔬菜中高度甲酯化且不溶于水的果胶物质。只存在于植物细胞壁中，它使果实，蔬菜保持较硬的质地。
• 果胶：(Pectin)部分甲酯化的果胶物质，存在于植物汁液中。
• 果胶酸：(Pectic acid)不含甲酯基，即羟基游离的果胶物质。原果胶→果胶→果胶酸，甲酯化程度下降。

第94页：果胶的物理化学性质

③果胶的物理—化学性质A. 水解：果胶在酸、碱条件下发生水解，生成去甲酯及苷键裂解产物。原果胶在果胶酶和果胶甲酯酶作用下，生成果胶酸。B. 溶解度：果胶与果胶酸在水中溶解度随链长增加而减少。C. 粘度：粘度与链长成正比。

第95页：果胶凝胶的形成条件

• ④果胶凝胶的形成
• 条件脱水剂（蔗糖，甘油，乙醇）含量60-65%，pH2-3.5，果胶含量0.3-0.7%，可以形成凝胶。
• 机制脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体。

第96页：影响凝胶强度的因素

• ⑤影响凝胶强度的因素凝胶强度与分子量成正比
• 凝胶强度与酯化程度成正比
• 酯化程度越大，凝胶强度越大。完全酯化的聚半乳糖醛酸的甲氧基含量6.32%，以此作为100% 酯化度。甲氧基含量>7，称为高甲氧基果胶。甲氧基含量≤7，称为低甲氧基果胶（低果胶酯）

第97页：不同酯化度果胶的凝胶条件

⑥四种不同酯化程度果胶形成凝胶条件名称甲酯化度(甲氧基含量)形成凝胶的条件全甲酯化聚半乳糖醛酸100%(16.32%)只要有脱水剂即可形成速凝果胶70%(11.4%)加糖，加酸(pH3.0-3.4)慢凝果胶50-70%(8.2-11.4%)加糖，pH2.8-3.2低甲氧基果胶≤50 %(≤7%) 利用加糖，酸无效，只有加羧基交联剂(Ca2+, AB2+)才形成

第98页：植物胶质的分类与来源

（4）植物胶质植物树胶：阿拉伯胶、黄芹胶、刺梧桐胶按来源分类种子胶：魔芋胶、瓜尔豆胶、豆角胶和落望子胶海藻胶：琼胶（脂）、鹿角藻胶和褐藻胶

第99页：魔芋葡甘露聚糖的组成与性质

• （5）魔芋胶
• 魔芋葡甘露聚糖的组成：由D-甘露糖与D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接而成。
• 性质：能溶于水，形成高黏度的假塑性溶液，经碱处理脱乙酰后形成弹性凝胶，是一种热不可逆凝胶。
• 当魔芋葡甘露聚糖与黄原胶混合时，形成热可逆凝胶。魔芋葡甘露聚糖与黄原胶的比值为1:1时，得到的强度最大。凝胶的熔化温度为30℃ -63℃，与其比值和聚合物总浓度无关，但凝胶强度随聚合物浓度的增加而增加，随盐浓度的增加而减少。

第100页：阿拉伯胶的组成

（6）阿拉伯胶组成：70%是由不含N或少量N的多糖组成，另一成分是具有高相对分子量的蛋白质结构，多糖是以共价键与蛋白质肽链中的羟脯氨酸相结合。性质：易溶于水，溶解度高，黏度低，是一种好的乳化剂，又是一种好的乳状液稳定剂，且与高聚糖具有相容性。

第101页：瓜尔胶与刺槐豆胶

• （7）瓜尔胶(GG)与刺槐豆胶(LBG)
• 都是半乳甘露聚糖
• 主要组分：半乳糖和甘露糖，主链由β-D-吡喃甘露糖通过1,4糖苷键连接而成，在1-6位连接α-D-吡喃半乳糖侧链。
• 瓜尔胶(GG)：商品胶中黏度最高的一种胶，易于水合产生很高的黏度。
• 刺槐豆胶(LBG)：分子具有长的光滑区，能与其他多糖如黄原胶和卡拉胶的双螺旋相互作用，形成三维网状结构的黏弹性。

第102页：海藻胶的来源与组成

（8）海藻胶来源：褐藻中提取.组成：β-1,4–D 甘露糖醛酸和α-1,4-L古洛糖醛酸组成的线形高聚物。

第103页：海藻酸盐与钙离子的结合

性质：海藻酸盐分子链中G块（L古洛糖醛酸）很易与Ca2+作用, 两条分子链G块间形成一个洞，结合Ca2+形成“蛋盒”模型，形成的凝胶是热不可逆的。凝胶强度同海藻酸盐分子中的G块的含量以及Ca2+的浓度有关。海藻酸盐凝胶具有热稳定性，脱水收缩较少。海藻酸盐还可与食品中其他组分如蛋白质或脂肪等相互作用。

第104页：琼脂的来源与组成

（9）琼脂来源：红藻类的各种海藻。组成：琼脂糖和琼脂胶。琼脂糖：由β-D-吡喃半乳糖(1-4)或(1-3)连接3,6-脱水α -L-吡喃半乳糖基单位构成。琼脂胶：重复单位与琼脂糖相似，但含5%-10%的硫酸脂、一部分D-葡萄糖醛酸残基和丙酮酸酯。性质：当温度大大超过凝胶起始温度时仍然保持稳定。

第105页：微生物多糖的种类

• （10）微生物多糖葡聚糖（右旋糖酐）
• 黄杆菌胶
• 茧酶胶
• 环状糊精
• 黄原胶

第106页：黄原胶的组成与性质

(11)黄原胶组成：D-葡萄糖，D-甘露糖，D-葡萄醛酸。性质：黄原胶溶液在28℃-80℃以及广泛PH 1-11范围内黏度基本不变，与高盐具有相容性。黄原胶与瓜儿豆胶具有协同作用。与LBG相互作用形成热可逆凝胶。能溶于冷水和热水，低浓度时具有高的黏度，在宽广的范围内（0-100℃），溶液黏度不变，与盐具有相容性，在酸性食品中保持溶解与稳定，具有良好的冷冻与解冻稳定性。

第107页：本章小结

本章小结1. 碳水化合物主要由单糖，低聚糖和多糖组成。2. 单糖的主要功能是作为甜味剂及保湿剂。3. 低聚糖主要功能是赋予风味，稳定剂及保健功能。4. 多糖的主要功能是提供能量。5. 糖苷主要由糖和配基组成，有的糖苷有毒性，有的糖苷有生物活性。6. 单糖在食品贮藏与加工中的化学反应为脱水反应，复合反应，变旋现象，烯醇化及褐变反应。7. 褐变反应主要由氧化褐变和非氧化褐变组成，使食品变色的主要原因之一，同时提供食品特殊的风味。8. 淀粉的主要性质是糊化和老化，食品加工过程中经常用的淀粉糊化和老化这些性质。

第108页：谢谢大家合作

谢谢大家合作！